發(fā)布時間：2017-03-27 20:02

  本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)床動力學(xué)特性的NURBS曲線直接插補的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：NURBS曲線插補功能是高檔CNC系統(tǒng)的一項重要功能,也是實現(xiàn)高進(jìn)給高精度加工的重要方法。在已有研究的基礎(chǔ)上,本文提出了基于NURBS曲線局部性態(tài)和全局性態(tài)以及機(jī)床動力學(xué)特性的自適應(yīng)插補算法。這種插補算法的優(yōu)勢在于它充分考慮了與加工有關(guān)的各個量,其主要內(nèi)容包括: 基于凱恩方程,分析了機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的動力學(xué)方程。參考目前國內(nèi)外的研究成果,獲取了切削力、摩擦力以及伺服電機(jī)驅(qū)動力矩與機(jī)床運動狀態(tài)的關(guān)系,從而得出了關(guān)于機(jī)床運動狀態(tài)的機(jī)床動力學(xué)約束方程。 分析了NURBS曲線的局部性態(tài),結(jié)合機(jī)床動力學(xué)約束方程和插補精度要求,獲取了:插補點處滿足插補精度和機(jī)床動力學(xué)約束方程的最優(yōu)進(jìn)給速度;插補點處在一定進(jìn)給速度下的最大切向加速度和最大切向減速度;預(yù)估下一插補段的校驗內(nèi)容�；诙芜z傳算法,分析了NURBS曲線的全局性態(tài),即曲率極大值分布,結(jié)合曲率極大值點的局部性態(tài)和機(jī)床動力學(xué)約束方程,獲取了指導(dǎo)整個插補過程的全局控制信息。 在NURBS曲線局部性態(tài)和全局性態(tài)以及機(jī)床動力學(xué)約束方程的聯(lián)合控制下,實現(xiàn)了滿足機(jī)床動力學(xué)約束方程和插補精度要求的NURBS曲線高進(jìn)給高精度插補控制,這種插補控制是自適應(yīng)的。 在上述理論研究的基礎(chǔ)上,以C語言為開發(fā)平臺,實現(xiàn)了NURBS曲線的自適應(yīng)插補。給定插補實例和相關(guān)的機(jī)床動力學(xué)參數(shù),通過插補程序獲取了插補點數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)導(dǎo)入仿真模型,仿真結(jié)果驗證了實時插補算法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)床動力學(xué)特性 局部性態(tài) 全局性態(tài) 自適應(yīng)插補
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TG502
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 本文研究的背景7-9
• 1.2 NURBS直接插補技術(shù)的國內(nèi)外研究概況9-12
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4 本文的主要研究成果13-14
• 1.5 符號的含義14-15
• 2 數(shù)控機(jī)床動力學(xué)特性分析15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的動力學(xué)方程15-21
• 2.3 數(shù)控機(jī)床的運動約束條件21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 NURBS曲線性態(tài)分析24-41
• 3.1 引言24
• 3.2 NURBS曲線的含義24-25
• 3.3 NURBS曲線局部性態(tài)分析25-32
• 3.4 NURBS曲線全局性態(tài)分析32-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 NURBS曲線直接插補41-60
• 4.1 引言41
• 4.2 數(shù)控系統(tǒng)插補及NURBS曲線插補概念41-42
• 4.3 NURBS曲線實時插補控制42-51
• 4.4 實時插補算法的誤差和效率分析51-53
• 4.5 NURBS曲線插補實例與分析53-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 5 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 全文總結(jié)60-61
• 5.2 研究展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 附錄2 推導(dǎo)三次NURBS曲線分段的有理表達(dá)式68-70

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 郝雙暉;宋芳;金立川;宋寶玉;蔡一;;同周期控制NURBS曲線高速高精度插補算法研究[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2010年07期

2 浦艷敏;;關(guān)于NURBS曲線插補算法的研究與改進(jìn)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2010年07期

3 梁常春;樊留群;易剛;苗壯;;基于Quasi-Hermite空間曲線的插補優(yōu)化算法研究[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2011年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐榮珍;面向高速加工的NURBS曲線插補及直線電機(jī)魯棒控制技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 余森楠;參數(shù)曲線曲面的曲率自適應(yīng)實時插補技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 霍亞光;插補方式對數(shù)控銑削加工質(zhì)量的影響[D];長安大學(xué);2011年

3 王海峰;精雕機(jī)的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

4 劉新山;NURBS曲線插補技術(shù)研究及其仿真[D];吉林大學(xué);2007年

5 王彥斌;五自由度混聯(lián)研拋機(jī)床的運動學(xué)分析與插補控制[D];吉林大學(xué);2007年

6 尹霞;數(shù)控機(jī)床插補算法改進(jìn)研究[D];西華大學(xué);2009年

7 李曉芬;激光切割機(jī)高速數(shù)據(jù)傳輸及控制算法研究[D];天津理工大學(xué);2009年

8 王佳;NURBS曲線的自適應(yīng)插補技術(shù)研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

9 康凱旋;進(jìn)給率多約束控制的五軸插補技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

10 王強;六自由度工業(yè)機(jī)器人的運動軌跡插補算法的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)床動力學(xué)特性的NURBS曲線直接插補的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：270957